一种利用吸附剂作为浓度缓冲层的汽化炉制造技术

本实用新型专利技术提供了一种利用吸附剂作为浓度缓冲层的汽化炉。本实用新型专利技术利用吸附剂作为浓度缓冲层的汽化炉，包括设置于汽化炉内部的气体混合罐与汽化室，气体混合罐设置于汽化室的上部，气体混合罐的底部设置有混合气进口管，气体混合罐与汽化室通过混合气进口管相连通，气体混合罐的底部设置有固体材料填充层，固体材料填充层设置于混合气进口管的上部，固体材料填充层中的固体材料为吸附剂。本实用新型专利技术通过固体材料填充层的设置，利用固体材料填充层中的固体材料作为浓度缓冲层，缓冲由泵推流或气流波动导致的挥发物浓度波动，使推流汽化的液体对象更为广泛，配套设备也更为便捷；配置的气氛参数更容易调控。

【技术实现步骤摘要】
一种利用吸附剂作为浓度缓冲层的汽化炉
本技术属于吸附
，涉及一种利用吸附剂作为浓度缓冲层的汽化炉。
技术介绍
随着人类工业活动的强度增加，大量的挥发性有机物(VolatileOrganicCompound，简称VOCs)排放到大气环境中，通过系列化学反应引发环境污染。例如，一些活性强的VOCs可以与另一种大气污染物氮氧化物(NOx)发生光化学反应，引起地表臭氧浓度升高，形成光化学烟雾污染；一些蒸汽压低的VOCs也可以经过复杂过程成核长大形成二次有机气溶胶，而二次有机气溶胶正是细颗粒物PM2.5的重要组成部分。可见VOCs是形成光化学污染和大气灰霾的重要前驱物质。除此之外，VOCs本身对人体健康也能构成巨大威胁。例如，常见的VOCs如甲醛、苯、甲苯等具有致癌、致畸的危害。因此，要去除光化学烟雾，降低颗粒物污染，提高城市空气质量，保护民众的身体健康，VOCs排放控制和去除势在必行。VOCs的来源广泛，主要包括了石油、化工、医药、包装、印刷、涂装等，以涂装行业为例，其VOCs排放量将近700万吨/年，约占VOCs总排放量的1/3。在涂装行业VOCs消除净化领域，西方主要发达国家以及日本起步较早。在1955年美国就已颁布了《空气污染控制法》，对空气污染物排放类别和总量做了详细的规定，后来又颁布了《洁净空气法》，并于1970年和1990年做了两次修订；在1966年还专门为涂装行业的VOCs排放制定了专门性法规，即“66法规”。在法律的强制约束和企业利益的推动下，不同消除VOCs的技术被研发和使用。目前我国高度重视VOCs的污染问题，要求到2020年，基本实现VOCs从原料到产品、从生产到消费的全过程减排。因此，VOCs的减排技术得到了广泛的研究探索。但实验室模拟VOCs排放污染的技术和手段还相对单一。现有技术中通过吹脱鼓泡的方法配置的VOCs，即将高纯N2通入吹脱洗瓶鼓泡器，吹脱洗瓶鼓泡器中盛装有有机污染物液体，将吹脱洗瓶鼓泡器置于恒温水浴中，调整水浴的温度即可定量生成VOCs。但是，常规的吹脱鼓泡的方法配置的VOCs浓度范围较窄、且气体流量较小，在模拟工业污染时尺度差异太大。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种利用吸附剂作为浓度缓冲层的汽化炉，配置的VOCs浓度范围大、气体流量大、VOCs浓度稳定。为达此目的，本技术采用以下技术方案：一种利用吸附剂作为浓度缓冲层的汽化炉，包括设置于所述汽化炉内部的气体混合罐与汽化室，所述气体混合罐设置于所述汽化室的上部，所述气体混合罐的底部设置有混合气进口管，所述气体混合罐与所述汽化室通过所述混合气进口管相连通，所述气体混合罐的底部设置有固体材料填充层，所述固体材料填充层设置于所述混合气进口管的上部，所述固体材料填充层中的固体材料为吸附剂。本技术通过注射泵将各种有机污染物挥发性液体推流进入汽化室，再经过汽化室热交换达到适宜温度，挥发性液体得到汽化并经吹流进入有机污染物气体混合室进行其他配比平衡，待液体进入稳流且汽化压力平衡后，将配置的气氛通入填装吸附剂的固体材料填充层进行浓度波动削减及稳流。所述固体材料填充层中的固体材料为吸附剂，所述吸附剂选自活性碳、分子筛、氧化铝、硅胶中的一种或至少两种的混合物。所述混合物典型但非限制的实施例为活性炭、分子筛的混合物，活性炭、氧化铝的混合物，活性炭、硅胶的混合物，分子筛、氧化铝的混合物，分子筛、硅胶的混合物，活性碳、分子筛、氧化铝的混合物，活性碳、分子筛、硅胶的混合物，分子筛、氧化铝、硅胶的混合物，活性碳、分子筛、氧化铝、硅胶的混合物。所述吸附剂的质量为0.2～100g，例如0.2g、1g、10g、20g、30g、40g、50g、60g、70g、80g、90g、100g，所述吸附剂的粒径为0.3mm～5mm，例如0.3mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm、5mm。所述汽化室的内部设置有有机污染物液体汽化管、氮气进气管和有机污染物气体混合室，所述有机污染物液体汽化管、所述氮气进气管分别与所述有机污染物气体混合室的底端相连接，所述有机污染物气体混合室的顶端设置有出气管，所述出气管穿过所述混合气进口管与所述气体混合罐相连通。优选地，所述有机污染物液体汽化管与所述氮气进气管均为螺旋管。优选地，所述有机污染物气体混合室的内部设置有若干挡板，所述挡板垂直于所述有机污染物气体混合室的侧壁，且与所述有有机污染物液体汽化管、所述氮气进气管的进气气流方向垂直。所述气体混合罐的底部设置有若干个不锈钢管，所述不锈钢管与所述气体混合罐的接口处通过焊接密封连接。所述不锈钢管的尾端由鲁尔接头连接。优选地，所述鲁尔接头连接有微量注射泵，所述微量注射泵将有机污染物液体注入所述有机污染物液体汽化管。优选地，所述不锈钢管的尺寸为1/16英寸。所述汽化室的内部填充有钢球或陶瓷球，优选地，所述钢球或陶瓷球的粒径为2mm。优选地，所述汽化炉的温度为30～300℃，例如30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃、260℃、270℃、280℃、290℃、300℃。本技术利用如上所述的汽化炉的配气方法，所述配气方法包括如下步骤：1)配制有机污染物挥发气体：将有机污染物液体泵入汽化炉的汽化室制备有机污染物挥发气体；2)配制混合气：将高纯氮气或空气通入气体混合罐，与步骤1)制得的有机污染物挥发气体混合为混合气；3)所述混合气经固体材料填充层的浓度缓冲后由汽化炉进入固体床反应系统进行催化反应评价。步骤1)中，在所述有机污染物液体汽化管由装载注射器的微量注射泵注入有机污染物液体，所述有机污染物液体经推流进入汽化室的高温区中汽化为有机污染物挥发气体，在所述氮气进气管通入由质量流量计控制的N2对有机污染物挥发气体进行吹扫，使N2携带有机污染物挥发气体进入所述有机污染物气体混合室，N2与有机污染物挥发气体的混合气由出气管进入所述气体混合罐。步骤2)中，所述高纯氮气或空气的气体流量为100～2000mL，例如100mL、200mL、300mL、400mL、500mL、600mL、700mL、800mL、900mL、1000mL、1100mL、1200mL、1300mL、1400mL、1500mL、1600mL、1700mL、1800mL、1900mL、2000mL；步骤2)中，还可以通入其他污染物气体以配制不同浓度、不同组分的混合污染物挥发气氛。与现有技术相比，本技术的有益效果为：本技术的汽化炉，通过固体材料填充层的设置，利用固体材料填充层中的固体材料作为浓度缓冲层，缓冲由泵推流或气流波动导致的挥发物浓度波动，使推流汽化的液体对象更为广泛，配套设备也更为便捷；配置的气氛参数更容易调控。附图说明图1为本技术的利用吸附剂作为浓度缓冲层的汽化炉的结构示意图；图2为本技术的配气方法配置VOCs的工艺流程图；图3为本技术的实施例1的吸附作用层缓冲气氛浓度前后对比图；图4为本技术的实施例2的吸附作用层缓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用吸附剂作为浓度缓冲层的汽化炉，包括设置于所述汽化炉内部的气体混合罐(1)与汽化室(2)，其特征在于，所述气体混合罐(1)设置于所述汽化室(2)的上部，所述气体混合罐(1)的底部设置有混合气进口管(3)，所述气体混合罐(1)与所述汽化室(2)通过所述混合气进口管(3)相连通，所述气体混合罐(1)的底部设置有固体材料填充层(4)，所述固体材料填充层(4)设置于所述混合气进口管(3)的上部，所述固体材料填充层(4)中的固体材料为吸附剂。

【技术特征摘要】
1.一种利用吸附剂作为浓度缓冲层的汽化炉，包括设置于所述汽化炉内部的气体混合罐(1)与汽化室(2)，其特征在于，所述气体混合罐(1)设置于所述汽化室(2)的上部，所述气体混合罐(1)的底部设置有混合气进口管(3)，所述气体混合罐(1)与所述汽化室(2)通过所述混合气进口管(3)相连通，所述气体混合罐(1)的底部设置有固体材料填充层(4)，所述固体材料填充层(4)设置于所述混合气进口管(3)的上部，所述固体材料填充层(4)中的固体材料为吸附剂。2.根据权利要求1所述的汽化炉，其特征在于，所述吸附剂的质量为0.2～100g，所述吸附剂的粒径为0.3mm～5mm。3.根据权利要求1或2所述的汽化炉，其特征在于，所述汽化室(2)的内部设置有有机污染物液体汽化管(21)、氮气进气管(22)和有机污染物气体混合室(23)，所述有机污染物液体汽化管(21)、所述氮气进气管(22)分别与所述有机污染物气体混合室(23)的底端相连接，所述有机污染物气体混合室(23)的顶端设置有出气管，所述出气管穿过所述混合气进口管(3)与所述气体混合罐(1)相连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺泓，邓华，单文坡，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，中国科学院宁波城市环境观测研究站，
类型：新型
国别省市：福建,35